板式蒸发空冷器在汽轮机凝汽系统应用

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1、、第38卷第2期石油化工设备V01．38NO．22009年3月PETRO—CHEMICALEQUIPMENTMar．2009文章编号：1000—7466(2009)02—0073—03板式蒸发空冷器在汽轮机凝汽系统的应用王志坤，王春生，杨玉成，宋运通，姚田绪(1．中国石油华北石化公司，河北任丘062552；2．兰州石油机械研究所，甘肃兰州730050)摘要：介绍了板式蒸发空冷器的工作原理及其在重整装置循环氢压缩机驱动用汽轮机冷凝系统的应用情况，分析了在该系统实际使用的效果。关键词：汽轮机；凝汽装置；板式空冷；表面蒸发；应用中图分类号：TQO51

2、．501文献标志码：A自20世纪9O年代初开始，国内大型蒸汽发电淋到传热管表面，使板管外表面形成连续均匀的薄机组汽轮机应用直接空冷凝汽器并在北方地区取得水膜，与此同时，用风机将空气从设备上部空气入口了很好的运行效果_1]。但炼化企业使用的工业汽轮吸入，使空气自上向下流动，横掠水平放置的板束。机仍以水冷式凝汽器作为主要冷凝方式。此时传热管的板管外换热除依靠水膜与空气流间的华北石化公司6O×10t／a连续重整装置的循显热传递外，板管外表面水膜的迅速蒸发吸收了大环氢压缩机K201机组采用板式蒸发空冷冷凝系量的热量，强化了板管外传热]，使设备的总传热效

3、统。该冷凝系统于2007年1O月投用。该系统操作率明显提高。板管外表面水膜的蒸发使得空气穿过方便且机械维修率较低，可根据冷后温度的具体情板束后湿度增加且接近饱和，风机将饱和湿空气从况分别进行调节达到节能的目的。管束中抽出并使其从设备顶部空气出口排人大气。由于风机位于设备上部并向上抽吸空气，从而在风l板式蒸发空冷器的技术特点机下部空间形成负压区域，加速了板管外表面水膜板式蒸发空冷器由兰州石油机械研究所研制，的蒸发，有利于强化板管外传热。板式蒸发空冷中，是一种将水冷与空冷、传热与传质过程融为一体，且管内工艺介质水平流动，板管外为空气和水。兼有二者之

4、长的新型节能、节水型高效冷凝冷却设板式蒸发空冷器一般用于各种温度低于80℃备。其结构示意见图1。它具有传热效率高、投资的低温位工艺介质的冷却和冷凝。它可将工艺介质少、操作费用低、结构紧凑、占地面积小、安装和维护出口温度冷却到接近环境湿球湿度。如果工艺流体方便、维护费用低以及操作稳定可靠等优点。人口温度高于80℃，在板束人口段管壁温度过高，使板管外表面容易结垢，增加了传热传质阻力，降低了板式蒸发空冷器的传热效率。因此，当工艺流体物料入口入口温度高于8O℃时，将在板式蒸发空冷器风机下喷淋面增加一组板束，此板束不与水接触，相当于干空物料出冷，介质首先

5、进入此板束预冷却到8o℃以下再进人蒸发段板束进行冷却或冷凝，这样可以保证设备长期稳定操作。1．水箱2．蒸发板束3．喷淋系统4．预冷板束5．风机图1板式蒸发空冷器结构2板式蒸发空冷器凝汽系统板式蒸发空冷的工作原理是利用板管外水膜的蒸发强化板管外传热。其工作过程是用泵将设备2．1系统参数下部水池中的循环冷却水输送到位于水平放的板板式空冷凝器系统由焊接板式蒸发空冷器、凝束上方的喷淋水分配器，由分配器将冷却水向下喷结水罐、凝结水泵、空冷喷淋水用循环水泵、工艺管收稿日期：2008—11-06作者简介：王志坤(1973一)，男，陕西长安人，高级工程师，硕士

6、，从事炼油设备和生产的管理工作。·74·石油化工设备2009年第38卷2．2工艺流程热后的蒸汽及凝液由顺流板束下端出口流人板式空板式蒸发空冷器凝汽系统的工艺流程见图2。冷器的凝液集合管。凝结水集合管上部的不凝气及从凝汽汽轮机出口排出的乏汽首先进入凝结水箱的未冷凝的蒸汽经由逆流板束下端接口进入，在逆流内腔，凝结水箱的内腔与蒸汽管道相连，乏汽通过蒸板束中蒸汽冷凝向下流动进人凝液集合管，不凝气汽管道流向板式空冷器入口端的集合管后经由各分在抽真空系统的作用下，进入射汽抽气器。支管线进入板式空冷器顺流板束的上端人口，经换凝液聚结在集合管下部，经由下部开口

7、的凝液凝结水泵图2板式蒸发空冷器凝汽系统工艺流程自流管流向凝结水箱的外腔。凝结水箱下部为热2．3控制系统井，内外腔之间设有抽气口，保证凝液的自流收集。空冷系统通过集中控制室进行控制，在集中控凝结水箱设有液位变送器、液位开关、真空压力表及制室内的机组控制系统中对直接空冷系统进行监温度计等仪表。热井中的凝结水通过凝结水输送泵控，控制内容为：①空冷水箱液位控制。采用水箱液输送到动力系统中的除氧水箱。凝结水泵应低于热位变送器控制除盐水补水调节阀，实现水箱液位自井安装，保证水泵不得气蚀。动控制。②汽轮机凝汽器液位控制。采用凝汽器水不凝气经一级射汽抽汽器、

8、二级射汽抽汽器抽包液位变送器控制凝结水外送调节阀，实现凝汽器吸进入抽汽冷凝器，在抽气冷凝器中将抽汽器的动液位自动控制。凝汽器水包还设有2个液位开关，力